পার্টিকেল থেরাপি - প্রোটন বা ভারী আয়নগুলির রশ্মি ব্যবহার করে ক্যান্সারের চিকিত্সা - প্রচলিত ফোটন-ভিত্তিক রেডিওথেরাপির তুলনায় অত্যন্ত কনফর্মাল ডোজ বিতরণ এবং স্বাভাবিক টিস্যুগুলিকে আরও বেশি বাঁচাতে দেয়। কিন্তু দীর্ঘমেয়াদী ক্যান্সারে বেঁচে থাকাদের জন্য, বিকিরণ-প্ররোচিত সেকেন্ডারি ক্যান্সারের (SC) ঝুঁকি গুরুত্বপূর্ণ, এবং তাদের চিকিত্সার পদ্ধতি নির্বাচন করার সময় বিবেচনা করা উচিত।
প্রোটন এবং কার্বন-আয়ন থেরাপির মতো নতুন চিকিত্সার জন্য মহামারী সংক্রান্ত তথ্যের ঘাটতি থাকায়, একটি দল এগিয়ে গেল ভারী আয়ন গবেষণার জন্য GSI Helmholtz কেন্দ্র কণা থেরাপির পদ্ধতির মধ্যে এসসি ঝুঁকি তুলনা করার জন্য একটি মডেল তৈরি করছে। মডেল, দ্বারা বর্ণিত অ্যান্টোনিয়া হাফনাগল এবং সহকর্মীরা মেডিকেল ফিজিক্স, শেষ পর্যন্ত অতিরিক্ত অপ্টিমাইজেশান মানদণ্ড হিসাবে SC ঝুঁকি অন্তর্ভুক্ত করার জন্য চিকিত্সা পরিকল্পনা ব্যবস্থায় অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে।
প্রাণঘাতী বনাম কার্সিনোজেনিক ঘটনা
SC ঝুঁকি মডেলগুলি সাধারণত কোষ হত্যা (ক্যান্সার দমনের দিকে পরিচালিত করে) এবং কোষের রূপান্তর (মিউটেশনের আবেশ যা অবশেষে ক্যান্সারের দিকে পরিচালিত করে) এর মধ্যে ভারসাম্য বিবেচনা করে কাজ করে। একটি বিকিরিত ভলিউম ক্যান্সার হওয়ার সম্ভাবনাকে লিনিয়ার-কোয়াড্রেটিক (LQ) মডেল ব্যবহার করে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যা কোষের বেঁচে থাকা এবং বিতরণ করা ফোটন ডোজের মধ্যে একটি সহজ সম্পর্ক প্রদান করে।
এই গবেষণায়, গবেষকরা কণা থেরাপির পরে এসসি আনয়নের আপেক্ষিক জৈবিক কার্যকারিতা (RBE) ভবিষ্যদ্বাণী করতে স্থানীয় প্রভাব মডেল (LEM) ব্যবহার করেছেন। কণা বিকিরণের বর্ধিত RBE এর জন্য, তারা ঝুঁকি মডেলে ফোটন LQ পরামিতিগুলিকে এলইএম দ্বারা পূর্বাভাসিত আয়ন-বিম LQ পরামিতিগুলির সাথে প্রতিস্থাপন করেছে। তাদের পদ্ধতির একটি মূল বৈশিষ্ট্য হল কোষ হত্যা এবং ক্যান্সার আনয়ন পদ উভয় ক্ষেত্রে LEM ব্যবহার।
"এলইএম-এর দ্বৈত ব্যবহার এসসি বিকাশ নির্ধারণকারী দুটি প্রধান প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রতিযোগিতাকে প্রতিফলিত করে, যেমন কোষ রূপান্তর এবং কোষ হত্যা," সিনিয়র লেখক ব্যাখ্যা করেন মাইকেল স্কোলজ. "ক্রমবর্ধমান ডোজ এবং/অথবা কার্যকারিতার সাথে, কোষ হত্যা রূপান্তরিত কোষগুলির কার্যকারিতাকে দমন করতে পারে। এটি একটি জটিল আন্তঃপ্রক্রিয়ার দিকে নিয়ে যায়, যা এক-পদক্ষেপ পদ্ধতিতে অন্যথায় প্রতিফলিত হতে পারে না।"
কোন কারণগুলি SC ঝুঁকিকে প্রভাবিত করে তা তদন্ত করার জন্য, গবেষকরা একটি আদর্শ জ্যামিতির উপর ভিত্তি করে জৈবিকভাবে অপ্টিমাইজ করা কার্বন-আয়ন এবং প্রোটন চিকিত্সা পরিকল্পনা তৈরি করতে TPS TRIP98 পরিকল্পনা পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। পরিকল্পনাগুলি লক্ষ্যের সামনে একটি 4x4x4 সেমি অর্গান-অ্যাট-রিস্ক (OAR) সহ একটি 4x4x1 সেমি লক্ষ্যকে একটি একক কণা রশ্মি বা দুটি বিপরীত বিমের সাথে বিকিরণ করে। LEM-এর জন্য ইনপুট হিসাবে ব্যবহৃত ফোটন LQ পরামিতিগুলির অনিশ্চয়তার কারণে, তারা ব্যক্তিগত ঝুঁকি মানের পরিবর্তে প্রোটন-থেকে-কার্বন আয়ন ঝুঁকি অনুপাত অনুমান করেছে।
এই আদর্শ সেট-আপগুলির জন্য, মডেলটি প্রোটন বা কার্বন আয়নগুলির জন্য একটি স্পষ্ট পছন্দ দেখায়নি, তবে বিভিন্ন পরামিতির উপর একটি জটিল নির্ভরতা প্রকাশ করেছে। কার্বন আয়নগুলির কম পার্শ্বীয় বিক্ষিপ্তকরণ প্রবেশপথের চ্যানেলে প্রোটনের তুলনায় কম SC ঝুঁকির দিকে পরিচালিত করে। যাইহোক, কার্বন আয়নগুলি খণ্ডিত লেজের কারণে লক্ষ্যের পিছনে একটি উচ্চ ডোজ জমা করে, কার্বন-আয়ন বিকিরণের পরে টিউমারের পিছনে OAR-এর জন্য SC ঝুঁকি বাড়ায়।
একক-বিম পরিকল্পনার জন্য, মোট এসসি ঝুঁকি প্রোটনের তুলনায় কার্বন আয়নের জন্য প্রায় 1.5 গুণ বেশি ছিল। দুটি বিরোধী বিমের সাথে, প্রোটনের জন্য মোট SC ঝুঁকি 1.16 গুণ বেশি ছিল, যদিও এটি লক্ষ্য ভলিউমের ক্ষেত্রে অনুমান করা সংবেদনশীল আয়তনের স্থানিক অবস্থানের উপর নির্ভর করে দৃঢ়ভাবে পরিবর্তিত হয়।
টিস্যু তেজস্ক্রিয় সংবেদনশীলতা (ফোটনের প্রতি) SC ঝুঁকি অনুপাতের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলেছিল, রেডিওরেসিস্ট্যান্ট OARগুলি কার্বন-আয়ন চিকিত্সা থেকে উপকৃত হয় এবং প্রোটন বিম থেকে সংবেদনশীল OARs। বিপরীতে, ভগ্নাংশ প্রকল্পের প্রত্যাশিত ঝুঁকি মানগুলিতে সামান্য প্রভাব ছিল।
রোগীর জ্যামিতি
ক্লিনিকাল পরিস্থিতিতে তদন্ত করার জন্য, স্কোলজ এবং সহকর্মীরা 10 জন প্রোস্টেট ক্যান্সার রোগীদের জন্য এসসি ঝুঁকি অনুমান করেছেন যারা পূর্বে ক্যারোলিনস্কা ইউনিভার্সিটি হাসপাতালে ফোটন রেডিওথেরাপি দিয়ে চিকিত্সা করা হয়েছিল। তারা দুটি পার্শ্ববর্তী বিরোধী স্ক্যান করা প্রোটন এবং কার্বন-আয়ন ক্ষেত্র ব্যবহার করে রোগীদের জন্য চিকিত্সার পরিকল্পনা তৈরি করেছিল।
যেমনটি পূর্বে দেখা গেছে, কার্বন আয়নগুলির খণ্ডিত লেজের ফলে লক্ষ্যের পিছনে একটি বৃহৎ কম-ডোজ এলাকা রয়েছে। যাইহোক, প্রোটন পরিকল্পনার তুলনায় উচ্চ-ডোজের লক্ষ্য অঞ্চলটি কার্বন-আয়নের জন্য বেশি সংগত ছিল।
দলটি 10 রোগীর জন্য চারটি OAR (মূত্রাশয়, মলদ্বার, হাড় এবং ত্বক) জন্য প্রোটন-থেকে-কার্বন আয়ন এসসি ঝুঁকি অনুপাত গণনা করেছে। হাড় এবং ত্বকের জন্য, প্রোটন প্ল্যানগুলি কার্বন-আয়ন প্ল্যানের তুলনায় কিছুটা বেশি SC ঝুঁকি প্রদান করে, হাড় এবং ত্বকের জন্য যথাক্রমে 1.19 এবং 1.06 এর মধ্য ঝুঁকি অনুপাত সহ। মূত্রাশয় এবং মলদ্বারের জন্য, যদিও, প্রোটন পরিকল্পনার ফলে উল্লেখযোগ্যভাবে কম SC ঝুঁকি রয়েছে, যার ঝুঁকি অনুপাত 0.68 এবং মলদ্বার এবং মলদ্বারের জন্য যথাক্রমে 0.49।
গবেষকরা উপসংহারে পৌঁছেছেন যে এই মডেল দ্বারা অর্জিত অন্তর্দৃষ্টি ভবিষ্যতের চিকিত্সাগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে সাহায্য করতে পারে। বর্তমানে, আপেক্ষিক ঝুঁকি মডেলিং মূলত বিভিন্ন রোগীর দলগুলির জন্য বিভিন্ন চিকিত্সার পরিস্থিতি তুলনা করার জন্য একটি হাতিয়ার হিসাবে উপযুক্ত। কিন্তু Scholz উল্লেখ করেছেন যে পৃথক রোগীদের জন্য চিকিত্সা পরিকল্পনায় এই ধরনের মডেলগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করা সোজা হবে।
কার্বন আয়ন গ্রিড থেরাপি স্বাস্থ্যকর টিস্যুকে রেহাই দেয়
"এটির জন্য যথাক্রমে কোষ হত্যা এবং কোষের রূপান্তর প্রক্রিয়ার প্রতিনিধিত্বকারী দুটি ভিন্ন জৈবিক পরামিতি সেট সহ একটি প্রদত্ত ডোজ বিতরণের পরিকল্পনা চালানো প্রয়োজন," তিনি ব্যাখ্যা করেন। "তারপর, সংশ্লিষ্ট ঝুঁকির অনুপাত বিতরণের জন্য মানক গাণিতিক সরঞ্জাম সহ ফলাফল 3D প্রভাব বিতরণের কিছু পোস্টপ্রসেসিং প্রয়োজন।"
পরবর্তী পদক্ষেপ, তিনি বলেছেন, ক্লিনিকাল ডেটার তুলনায় মডেলটিকে যাচাই করা। "যেহেতু বর্তমানে এই তথ্যগুলি দুষ্প্রাপ্য, তাই ফোটন চিকিত্সাগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করার পদ্ধতির সম্প্রসারণ এবং প্রোটন বনাম ফোটন এবং কার্বন আয়ন বনাম ফোটনের সংশ্লিষ্ট ঝুঁকি অনুপাত নির্ধারণ করা একটি গুরুত্বপূর্ণ পরবর্তী পদক্ষেপ হবে," Scholz বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.
